Bagaimana Balok Proton Diciptakan?

Proton adalah salah satu bahan penyusun atom. Proton, bersama dengan neutron dan elektron yang jauh lebih kecil, membentuk elemen dasar. Ketika partikel mikroskopis ini difokuskan menjadi sinar sempit dan ditembakkan pada kecepatan yang sangat tinggi, itu disebut sinar proton. Balok proton adalah hal yang sangat berguna, baik untuk fisikawan eksperimental maupun dokter.

Proton memiliki muatan listrik positif. Benda yang muatannya berlawanan akan tarik menarik, sedangkan benda yang muatannya sama akan tolak-menolak. Ini adalah prinsip utama dalam akselerator partikel - mesin yang digunakan untuk membuat sinar proton. Proton dipercepat melalui tabung oleh elektromagnet. Ketika proton berada di belakang magnet, magnet dialihkan ke muatan negatif untuk menarik proton ke arahnya. Saat proton melaju melewati magnet, muatan diubah menjadi positif, untuk mendorong proton menjauh darinya, mempercepatnya. Seluruh baris proton dalam satu baris membuat sinar proton.

Sebuah sinar proton bisa melaju hampir kecepatan cahaya, tetapi butuh beberapa saat untuk membuat partikel bergerak. Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan menggunakan akselerator linier besar. Akselerator linier adalah benda besar--panjangnya hingga 2 mil.

Cara lain untuk melakukan ini adalah dengan akselerator melingkar. Akselerator melingkar, atau siklotron, memiliki medan magnet yang dirancang untuk membelokkan jalur partikel dalam lingkaran. Seberkas proton dalam siklotron akan berputar-putar sampai mendapatkan kecepatan yang cukup. Kemudian mereka akan ditembak ke sasaran mereka.

Balok proton memiliki banyak aplikasi yang berguna. Mereka sering digunakan dalam fisika teoretis. Akselerator partikel menghancurkan proton menjadi proton lain, serta neutron dan partikel elementer lainnya. Ketika partikel bertabrakan, para ilmuwan mengukur partikel kecil yang terlempar keluar dari tumbukan. Mereka mencoba menemukan hal-hal tentang gluon, quark, dan partikel dasar lainnya yang membentuk proton.

Balok proton juga digunakan dalam terapi radiasi. Proton dengan hati-hati diarahkan dan ditembakkan ke tumor, di mana mereka merusak DNA dan membunuh sel kanker. Jenis terapi ini sangat sedikit merusak jaringan di sekitarnya. Tidak seperti operasi, tidak memerlukan pemotongan, sehingga jauh lebih aman dan tidak berbahaya untuk jenis tumor tertentu. Secara khusus, sinar proton sangat efektif dalam mengobati jenis kanker mata tertentu. Sebelumnya mata harus diangkat untuk mendapatkan tumor, tetapi sekarang dapat ditargetkan oleh sinar proton.